La química orgánica de las rutas metabólicas

1. NOMBRE DEL
ALUMNO:
JAMISETH GOMEZ
BIOQUÍMICA
RUTAS
METABÓLICAS
20
21

2. Índice
RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021
Metabolismo y energía bioquímica 01
Catabolismo de triacilgliceroles:
el destino del glicerol
02
Catabolismo de triacilgliceroles:
β-oxidación
03
Biosíntesis de los ácidos grasos 04
Catabolismo carbohidratos:
glucólisis
05
Conversión de piruvato en
acetil CoA
06
El ciclo del ácido cítrico 07
Biosíntesis de carbohidratos:
gluconeogénesis
08
Catabolismo de las proteínas:
desaminación
09
Algunas conclusiones acerca de la
química biológica
10

3. Introducción
En el presente informe se dará a conocer previamente el metalismo y
el catabolismo en los seres vivos que se relaciona con los
carbohidratos, proteínas, ácidos grasos y entre otros. También
demostraremos como ocurre las reacciones químicas y de cómo
utilizan los organismos en estos. Cabe recalcar que, estas
reacciones biológicas comúnmente suceden en componentes.
Para ello, se conlleva una serie de procesos químicos en los que se
interpretan la obtención de energía. Uno de los mas conocidos es el
ciclo de Krebs, en cual permite la descomposición de enzimas.
RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021

4. El metabolismo es una
serie de reacciones
químicas que ocurren en
las células del cuerpo
para convertir los
alimentos en energía.
Para obtener CO2
se debe oxidar el
Acetil-CoA dentro
del ciclo de Krebs
Produce ATP
mediante la
liberación de
energía.
Metabolismo y energía
bioquímica
RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021
ACERCA DEL METABOLISMO PODEMOS ENCONTRAR DOS RUTAS ESPECIALES:
CATABOLISMO
ANABOLISMO
LIBERAR ENERGÍA
ABSORBER ENERGÍA ENDERGÓNICAS
EXERGÓNICAS
4 ETAPAS FUNDAMENTALES
ETAPA 1
ETAPA 2
ETAPA 3
ETAPA 4
Alimentos se digieren para dar moléculas pequeñas.
Se produce acetil-CoA derivada de ácidos grasos,
azúcar y aminoácidos .
El metabolismo de alimentos,
ATP, pasa a denominarse
como ‘’moneda de energía’’,
debido a que mediante el
proceso de reacciones
químicas, los alimentos tras
los pasos del ciclo cítrico,
pasan a ser una energía
fundamental.

5. Catabolismo de triacilgliceroles:
el destino del glicerol
RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021
El catabolismo de triacilgliceroles pertenece al
catabolismo de lípidos, por el cual se obtiene energía
mediante la liberación de ácidos grasos.
Unión del grupo acilo con una covalentemente a la cadena
lateral OH de la parte serina de la enzima.
La hidrólisis es la reacción principal dentro de la triacilglicerol
en la que el glicerol agrega ácidos grasos y es catalizada por
proteínas como las lipasas. Sin embargo, esta reacción
produce dos reacciones:
1.
2. Liberación de ácidos grasos de la enzima.
Para el mecanismo de la proteína ‘’lipasa’’, se presenta como
un activo que contiene enzimas que reaccionan conforme a
la sustitución nucleofílica en el grupo acilo.
Al mismo tiempo, los ácidos grasos son trasladados a la
mitocondria y el acetil CoA se desgrada. Mientras que el
glicerol es pasado al hígado para un metabolismo extremo.
El triacilglicerol produce un intermediario tetraédrico.
1.
2. El intermediario tetraédrico expulsa el diacilglicerol y en su como
resultado da el Acil enzima.
3. Se forma un nuevo intermediario tetraédrico mediante la histidina y
grupo acilo.
4. El intermediario tetraédrico en una segunda reacción de sustitución
nucleofílica y produce un ácido graso libre.
PASOS:

6. Catabolismo de triacilgliceroles:
β-oxidación
La β-oxidación, es el proceso en el cual se va eliminando carbonos del
ácido graso, se presenta en forma de Acetil-CoA.
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Para la oxidación se debe seguir una ruta, en la cual,
primeramente los ácidos grasos son transformados en
tioésteres con una coenzima A, para luego catabolizar y
resulta de una ruptura del acetil de un ácido graso.
Para quedar más claros, el Acetil precisamente entra al ciclo
de Krebs y lo que hace es degradar el dióxido de carbono
(CO2).
1. Forma un doble enlace por la eliminación de los
hidrógenos de C2 y C3 por la coenzima (FAD).
2. Adición nucleofílica de agua al doble enlace por el cual
da una -hidroxiacil CoA.
3. El alcohol es oxidado por NAD+ para dar un -ceto tioéster.
4. Adición de la coenzima A por una reacción de
condensación dando como productos los siguientes: acetil
CoA y una acil CoA.
CUATRO PASOS:
El acetil-CoA es el material más importante para estas
reacciones debido a que degrada carbohidratos y sintetiza
en un reactivo.

7. *
*
Biosíntesis de los ácidos grasos
La biosíntesis ocurre a partir del Acetil-CoA, que es un producto de
degradación de los ácidos grasos.
RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021
Inicialmente, los ácidos grasos se derivan de la Acetil-CoA,
en la cual se origina de la degradación metabólica de
carbohidratos en la ruta del proceso de glucólisis. Por lo
tanto, los carbohidratos de la ingesta diaria que son
consumidos en exceso de energía que se convierten en
grasas para su almacenamiento.
EXISTEN DOS RUTAS IMPORTANTES:
RUTA ANABÓLICA
Estas dos facilita en el proceso de
obtención de energía, como la ruta de β–
oxidación que convierte los ácidos grasos
en acetil CoA y la biosíntesis también
forma parte de ella.
RUTA CATABÓLICA
BACTERIAS
VERTEBRADOS
La síntesis de ácidos grasos es catalizada por una enzima
diferente.
La síntesis de ácidos grasos es catalizada por un complejo
llamado sintasa.
El material de partida para la biosíntesis de ácidos
grasos es tioéster acetil CoA comienza que transportan
y la convierten en un tipo de reacción más potente.
La sintesis consiste
practicamente en dos
atomos de Carbono y se
debe reducir para formar
un ácido graso.
Estos ácidos grasos
son importantes
dentro de los
triglicéridos
ya que actúan como
reserva energética)

8. Glucólisis
* La glucólisis se encuentra en todos los organismos
vivos, se convierte en una molécula de glucosa en dos
moléculas de piruvato.
Catabolismo carbohidratos:
glucólisis
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También llamada ruta de Embden-Meyerhof, esta derivado
principalmente de la glucosa, debido a que es una fuente de
energía dentro del organismo del ser vivo. A continuación,
La ruta de diez pasos de la glucólisis:
Del primer a segundo paso ocurre una reacción de fosforilación e
isomerización, debido a que la glucosa se fosforila por la reacción de
ATP, entonces de ahí viene la isomerización para producir la fructosa
En el tercer y cuarto paso ocurre una reacción de fosforilación y
ruptura, debido a que la fructosa da como resultado a dos moléculas
de piruvato. Mientras, en la ruptura se rompe un compuesto β-
hidroxicarbonílico en dos aldehídos o cetonas y pasa a ser catalizada
por una aldolasa.
En el quinto ocurre una isomerización, debido a que fosfato
dihidroxiacetona pasa a formar fosfato de gliceraldehído.
En el sexto y séptimo paso ocurre oxidación, fosforilacion y
defosforilacion, debido a que pasa a ser catalizada por una reacción
deshidrogenasa y logran la oxidación de un aldehído a pasar a un
ácido carboxílico.
En el octavo paso ocurre una isomerización, porque esta catalizado
por fosfoglicerato mutasa, es decir, que de vez en cuando esta
reacción pasa a ahorrar espacio.
En el noveno y décimo paso ocurre una deshidratación y
defosforilación, esto ocurre debido al mecanismo que es catalizado
por una enolasa y el producto es fosfoenolpiruvato. Finalmente, se
aumenta una molécula de agua.

9. Conversión de piruvato en
acetil CoA
RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021
El piruvato es el principal conjunto de
reacciones que se cataliza por la coenzima A.
Primeramente la conversión trata de una serie de reacciones
que son catalizadas por enzimas y cofactores que viene a ser
denominada como piruvato deshidrogenasa. Este piruvato
produce lactato como en la levadura y se fermenta para así
dar el etanol, por cual es producido por el catabolismo de
glucosa.
Como se ha mencionado anteriormente, el piruvato se
convierte en descarboxilación oxidativa, debido a que este
estado aumenta de una cetona a un tioéster.
El mecanismo de conversión de piruvato requiere de tres
enzimas y cuatro coenzimas diferentes.
PASOS
5. SE SUSTITUYE Y SE INTERCAMBIA PARA DAR ACETIL-COA.
1. OCURRE UNA REACCIÓN QUE SE ADICIONA ILURO DE
DIFOSFATO DE TIAMINA (TPP)
2. OCURRE POR PERDIDA DE DIÓXIDO DE CARBONO PARA
PRODUCIR LA ENAMINA DEL DIFOSFATO DE
HIDROXIETILTIAMINA.
3. OCURRE UN DESPLAZAMIENTO PARA PRODUCIR UN
HEMITIOACETAL.
4. OCURRE ELIMINACIÓN PARA PRODUCIR ACETIL

10. El ciclo del ácido cítrico
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BIOQUÍMICA 2021
El ciclo de Krebs se encarga de producir
energía, y es muy importante en nuestro
organismo.
Inicialmente, es conocido como el ciclo de Krebs, en donde el
Acetil-CoA es el principal componente que se realiza
mediante la reducción de coenzimas mediante el proceso de
reacción.
Como su nombre lo indica, es una repetición cerrada de una
reacción donde el producto del último paso es el reactivo del
primer paso. Por tanto, el ciclo depende de la disponibilidad
de oxígeno y de la función de la cadena de transporte de
electrones.
LAS OCHO REACCIONES:
Citrato Isocitrato a- cetoglutarato
Succinil-CoA
Succinato
Fumarato
Malato Oxalacetato
CONDENSACIÓN ISOMERIZACIÓN DESHIDROGENACIÓN
TRANSFORMACIÓN
FOSFORILACIÓN
OXIDACIÓN
HIDRATACIÓN DESHIDROGENACIÓN
El principal combustible va a ser el Acetil-CoA, debido a que
va a ser la única molécula que se va a destruir largo del ciclo.

11. RUTAS METABÓLICAS
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La gluconeogénesis es la producción de
glucosa, principalmente derivado del piruvato.
BIOSÍNTESIS DE CARBOHIDRATOS:
GLUCONEOGÉNESIS
Principalmente, la glucosa es muy fundamental en nuestro
cuerpo, es decir, cuando la comida es abundante y se realiza
ejercicio rápido puede agotar las reservas de glucosa. Por
tanto, puede ocurrir un daño irreversible si falla el suministro
de glucosa, incluso por un tiempo corto.
En la gluconeogénesis esta derivado del piruvato, en el cual se
observara los pasos que preparan glucosa y necesariamente
son favorables en energía.
Las dos unidades de tricarbon producidas en el paso 7,
dihidroxiacetona fosfato y gliceraldehído 3-fosfato,
experimentan una reacción aldólica para producir fructosa 1,6-
bisfosfato, que es el reverso del paso
de la glucólisis. La hidrólisis del grupo fosfato C1 de la fructosa
1,6-bisfosfato produce fructosa-6-fosfato. Durante la glucólisis,
la fosforilación implica la reacción de fructosa con ATP. Por lo
tanto, se usa una ruta alternativa en la que el grupo fosfato C1
se elimina mediante hidrólisis directa catalizada por fructosa
1,6-bisfosfatasa.
Como se explicó en el paso para la hidrólisis de fructosa 1,6-
bisfosfato, por razones energéticas similares, el mecanismo de
hidrólisis de glucosa 6-fosfato no es exactamente lo contrario
para la glucólisis .

12. AMINOTRANSFERASAS PIRIDOXALFOSFATO.
La desaminación consiste
en la eliminación de
grupos amino de una
molécula.
RUTAS METABÓLICAS
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CATABOLISMO DE LAS PROTEÍNAS:
DESAMINACIÓN
A diferencia de los carbohidratos y grasas, el catabolismo de
proteínas es más amplio, debido a que cada aminoácido se
degrada para así dar su recorrido conveniente. Se presenta
tres pasos muy importantes:
1. Descarta el amino por un proceso de desaminación.
2. Conversión del amoniaco a urea.
3. Cambio de los átomos de carbono del aminoácido en un
compuesto que entra al ciclo de Krebs.
TRANSAMINACIÓN.
Prácticamente se trata de un proceso en el cual tiene lugar en
dos partes fundamentales:
El Aminotransferasas es catalizado y
presenta diferentes propiedades para
los aminoácidos, pero a diferencia del
otro su mecanismo sigue siendo el
mismo.

13. RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021
La química biológica se
interpreta como procesos
vitales a través de
reacciones químicas.
ALGUNAS CONCLUSIONES ACERCA DE LA QUÍMICA
BIOLÓGICA
En conclusión, la química biológica es la química orgánica,
como se pudo analizar en los temas que hemos visto, se
recalcaron reacciones químicas tales como la nucleofilica,
Acetil-CoA, aldólica y entre otros.
Se pudo analizar los mecanismos de cada reacción, también
la biosíntesis es muy importante ya que se obtiene los ácidos
grasos, proteínas, etc. Son de principal fundamento recalcar
que las sustancias orgánicas que ayudan para diferente
proceso dentro del organismo.

14. Conclusión 1
La energía se fundamenta a
través de metabolismo.
Permite seguir dos rutas
importantes: anabolismo y
catabolismo, estos sucesos
catalizan y profundizan cada
reacción.
Conclusión
Conclusión 2
En las bacterias la síntesis se
realiza a mediante la
catalización de una enzima.
En los vertebrados la síntesis se
realiza mediante la catalización
de sintasa.
Conclusión 3
En definitoria, estas reacciones
se fundamenta mediante la
obtención de energÍa a través
de carbohidratos y lípidos
importantes.
Conclusión 4
El catabolismo y metabolismo,
se concluyen se relaciona solo
por la obtención de energía,
pero se diferencian que en una
se trata de cambios químicos,
mientras que el otro es la
destrucción de sustancia
mediante procesos.
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15. Autora:
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Mi nombre es Jamiseth Gómez,
con 18 años de edad,
proveniente de Santo Domingo/
Ecuador, estudiante de la
PUCESD en la carrera de
Enfermería.